一种利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法与流程

本发明涉及煤矿安全技术领域，具体涉及一种利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法。

背景技术：

现有技术中，煤层瓦斯的抽采效率较低，一方面，造成了资源的严重浪费，残存在煤层内的瓦斯无法得到充分的利用；另一方面，残存在煤层内的瓦斯还会对煤层的稳定性产生极大的威胁，残存的瓦斯容易自燃进而引发更大规模的事故，而且煤层开采过程中，瓦斯爆炸或突出同样严重威胁工人们的生命健康，因此，有必要设计一种较高效率的瓦斯抽采方法，已解决上述问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法，通过提升瓦斯的抽采率，提升资源的利用效率，而且可以防止残存的瓦斯引发事故发生。

本发明通过下述技术方案来实现：

一种利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法，所述方法包括：

s1、在煤层内设置若干个依次间隔开布置的瓦斯抽采孔；

s2、在相邻瓦斯抽采孔之间设置注液孔并在所述注液孔内设置注液管；

s3、在所述瓦斯抽采孔内设置磁性件和瓦斯抽采管；

s4、在所述注液管远离所述注液孔的一端连通注浆泵，并利用所述注液泵向所述注液孔内注入磁性颗粒混合流体；

s5、所述瓦斯抽采管连通抽采泵抽采瓦斯。

进一步地，所述磁性颗粒混合流体形成为纳米级的四氧化三铁与油酸钠的混合流体。

进一步地，所述四氧化三铁颗粒的直径为1-10nm。

进一步地，所述瓦斯抽采孔的中心轴线与所述注液孔的中心轴线平行布置。

进一步地，所述注液孔的轴向长度是所述瓦斯抽采孔的轴向长度的1.1-1.3倍。

进一步地，所述瓦斯抽采管的外周壁与所述瓦斯抽采孔的内周壁之间和所述注液管的外周壁与所述注液孔的内周壁之间均设有封孔器。

进一步地，所述瓦斯抽采孔和所述注液孔均沿平行于所述煤层的方向延伸。

进一步地，所述煤层内设有沿所述煤层走向延伸的抽采巷道，所述瓦斯抽采孔和所述注液孔均连通所述抽采巷道，所述瓦斯抽采孔和所述注液孔沿所述抽采巷道的长度方向依次间隔开交替布置，且所述瓦斯抽采孔和所述注液孔的中心轴线与所述抽采巷道的中心轴线垂直。

进一步地，所述磁性件形成为沿所述瓦斯抽采孔的长度方向延伸的永磁体。

进一步地，所述磁性件形成为套设在所述瓦斯抽采管上的螺旋形结构。

本发明与现有技术相比有以下优点：

本技术：
的利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法，通过在抽采孔内设置磁性件并通过注液孔注入磁性颗粒混合流体，磁性颗粒混合流体在煤层中收到磁性件的吸引作用，从而会沿着注液孔向抽采孔的方向流动。在此过程中，磁性颗粒沿着注液孔向抽采孔的方向对煤层施加作用力，一方面，有利于引导煤层中的裂隙沿着从注液孔向抽采孔的方向扩展，最终裂隙连通抽采孔，可以促进煤层中的瓦斯通过裂隙进入抽采孔进而被抽采管抽出；另一方面，磁性颗粒夹设在裂隙之间，防止裂隙闭合，为瓦斯扩散提供时间，从而可以进一步促进瓦斯抽出。以上两方面的作用结合，可以大幅度的提升煤层瓦斯的抽采率，而且方法简单，容易实现。

附图说明

附图1是本发明实施例的结构示意图；

附图2是本发明实施例的剖视图；

附图3是根据本发明的利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法的流程图；

图中：

1：煤层；2：瓦斯抽采孔；3：注液孔；4：注液管；5：磁性件；6：瓦斯抽采管；7：注浆泵；8：抽采泵；9：封孔器；10：抽采巷道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域内的技术人员了解本发明。

一种利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法，所述方法包括：

s1、在煤层1内设置若干个依次间隔开布置的瓦斯抽采孔2；

s2、在相邻瓦斯抽采孔2之间设置注液孔3并在所述注液孔3内设置注液管4；

s3、在所述瓦斯抽采孔2内设置磁性件5和瓦斯抽采管6；

s4、在所述注液管4远离所述注液孔3的一端连通注浆泵7，并利用所述注液泵向所述注液孔3内注入磁性颗粒混合流体；

s5、所述瓦斯抽采管6连通抽采泵8抽采瓦斯。

根据本发明的一个实施例，所述磁性颗粒混合流体形成为纳米级的四氧化三铁与油酸钠的混合流体。

根据本发明的一个实施例，所述四氧化三铁颗粒的直径为1-10nm。

根据本发明的一个实施例，所述瓦斯抽采孔2的中心轴线与所述注液孔3的中心轴线平行布置。

根据本发明的一个实施例，所述注液孔3的轴向长度是所述瓦斯抽采孔2的轴向长度的1.1-1.3倍。

根据本发明的一个实施例，所述瓦斯抽采管6的外周壁与所述瓦斯抽采孔2的内周壁之间和所述注液管4的外周壁与所述注液孔3的内周壁之间均设有封孔器9。

根据本发明的一个实施例，所述瓦斯抽采孔2和所述注液孔3均沿平行于所述煤层1的方向延伸。

根据本发明的一个实施例，所述煤层1内设有沿所述煤层1走向延伸的抽采巷道10，所述瓦斯抽采孔2和所述注液孔3均连通所述抽采巷道10，所述瓦斯抽采孔2和所述注液孔3沿所述抽采巷道10的长度方向依次间隔开交替布置，且所述瓦斯抽采孔2和所述注液孔3的中心轴线与所述抽采巷道10的中心轴线垂直。

根据本发明的一个实施例，所述磁性件5形成为沿所述瓦斯抽采孔2的长度方向延伸的永磁体，由此可以增加所述磁性件5对磁性颗粒的吸引作用，而且可以扩大所述磁性件5的影响范围。

根据本发明的一个实施例，所述磁性件5形成为套设在所述瓦斯抽采管6上的螺旋形结构，螺旋形磁性件5可以随着抽采孔的倾斜或弯折产生相应的变化，防止磁性件5损坏，有利于延长磁性件5的使用寿命，而且可以为磁性件5的安装提供方便。

本发明与现有技术相比有以下优点：本申请的利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法，通过在抽采孔内设置磁性件5并通过注液孔3注入磁性颗粒混合流体，磁性颗粒混合流体在煤层1中收到磁性件5的吸引作用，从而会沿着注液孔3向抽采孔的方向流动。在此过程中，磁性颗粒沿着注液孔3向抽采孔的方向对煤层1施加作用力，一方面，有利于引导煤层1中的裂隙沿着从注液孔3向抽采孔的方向扩展，最终裂隙连通抽采孔，可以促进煤层1中的瓦斯通过裂隙进入抽采孔进而被抽采管抽出；另一方面，磁性颗粒夹设在裂隙之间，防止裂隙闭合，为瓦斯扩散提供时间，从而可以进一步促进瓦斯抽出。以上两方面的作用结合，可以大幅度的提升煤层1瓦斯的抽采率，而且方法简单，容易实现。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及煤矿安全技术领域，具体涉及一种利用磁性流体提高本煤层瓦斯抽放效率的方法，所述方法包括：首先在煤层内设置若干个依次间隔开布置的瓦斯抽采孔，其次在相邻瓦斯抽采孔之间设置注液孔并在注液孔内设置注液管，然后在瓦斯抽采孔内设置磁性件和瓦斯抽采管，接着在注液管远离注液孔的一端连通注浆泵，并利用注液泵向注液孔内注入磁性颗粒混合流体，最后瓦斯抽采管连通抽采泵抽采瓦斯。本申请的方法不仅可以促进煤层裂隙朝向抽采孔扩展，而且可以防止裂隙闭合，从而可以大幅度的提升煤层瓦斯的抽采率，而且方法简单，容易实现。

技术研发人员：杨涛;聂百胜;陈学习;陈鹏;褚廷相;赵东云
受保护的技术使用者：华北科技学院
技术研发日：2018.05.14
技术公布日：2018.11.06